金屬的腐蝕與防護

韓立榮

（山西華圣鋁業有限公司，山西 永濟 014000）

在金屬使用過程中，腐蝕現象會直接影響到有關金屬器件以及金屬設備的使用壽命，為人們的生命財產安全帶來威脅。根據相關數據顯示，在較為發達的國家，由于金屬腐蝕引起的經濟損失占整個國民生產總值的百分之三到百分之四，基于此，研究金屬的腐蝕原理以及針對金屬腐蝕的防護措施勢在必行，只有這樣才能有效延長金屬的使用壽命，為人民的生命財產安全帶來保障。本文主要內容研究了金屬的服飾與防護具有十分重要的現實意義。

1 金屬腐蝕的概述

1.1 金屬腐蝕的概念以及類型

所謂為金屬腐蝕指代的是金屬在使用環境中，由于與環境中的成分發生化學反應，最終導致金屬表面發生破壞，此種現象被稱為金屬腐蝕現象。造成金屬腐蝕現象最根本的原因在于金屬熱力學的穩定性，具體而言，就是金屬原子在使用過程中，由于自由度過高，導致在一定條件下，金屬單質會產生變化，最終產生金屬腐蝕現象[1]。在日常生活中，導致金屬腐蝕現象最主要原因在于化學作用以及電化學作用，但是不排除物理作用以及生物作用等也會是金屬發生腐蝕現象。由單純的物理原因造成金屬腐蝕現象的屬于極少數案例，由于單純的機械作用導致金屬腐蝕的現象根本不屬于金屬腐蝕的范疇之內，基于此，我們也可以認為導致金屬發生腐蝕現象的通常只有化學反應以及電化學反應。

金屬的化學腐蝕指代的是金屬在使用過程中，金屬原子與使用環境中的腐蝕介質發生了非電解質的作用之后，進行了氧化還原反應，例如，金屬在原油中發生了腐蝕現象等。電化學腐蝕指代的是金屬在使用過程中與電解質進行接觸后，電解質溶液與金屬設備等有關物品發生了化學反應，最終造成了吸氫腐蝕等現象，例如碳鋼與水等物質發生腐蝕現象，最終變成鐵銹。

1.2 金屬腐蝕的危害

當金屬發生腐蝕現象之后，金屬設備以及相關器件自身的強度以及機械性能會有所降低，使得金屬材料的使用壽命縮短，甚至會直接造成金屬材料無效，最終使使用者產生經濟損失。根據相關報道顯示我國在2018年期間，僅僅由于金屬腐蝕現象引起的經濟損失高達兩萬億[2]。在全球范圍內，由于金屬腐蝕現象而引起經濟損失數目難以預計，除此之外，由于金屬腐蝕現象引起的損失還有回收金屬使所消耗的人力物力資源以及對腐蝕金屬進行重新冶煉時所消耗的能源。金屬腐蝕現象的產生還有可能會導致水資源以及土地資源發生污染現象，程度較輕的情況下會造成經濟損失，程度重的情況下會直接給人民的生命安全帶來隱患。因此，對于金屬腐蝕的研究以及防護具有十分重要的意義。

1.3 金屬腐蝕的分類

造成金屬發生腐蝕現象的原因多種多樣，涉及到環境問題以及金屬自身形態問題等等，以下內容將根據金屬腐蝕的原因以及現象進行分類。

1.3.1 按照金屬腐蝕環境分類

濕蝕：所謂的濕蝕現象，指代的是金屬受到化學藥品的影響以及大氣的影響等發生腐蝕現象。

干蝕:指代的是金屬產生硫腐蝕以及氫腐蝕等類型

微生物腐蝕：例如金屬發生藻類腐蝕現象以及真菌腐蝕現象等等。

1.3.2 按照形態分類

全面腐蝕：所謂的全面腐蝕指代的是均勻腐蝕，此種腐蝕現象通常會遍布金屬整個表面，在全面腐蝕現象中，金屬物質發生的還原現象以及金屬陽極發生的溶解現象區域都較小，并且金屬陽極發生腐蝕現象的區域隨機變化，這就是的腐蝕情況較輕，并且對于金屬器件以及金屬設備所產生的危害較小[3]。

局部腐蝕：所謂的局部腐蝕現象指代的是金屬器件或者金屬設備發生非均勻腐蝕，指代的是腐蝕現象發生在金屬的某個局部地位，在金屬發生局部腐蝕現象過程中，陰陽兩極的區域通常是分開的，并且金屬陰極區域比陽極區域較大。基于此，在金屬局部腐蝕較為嚴重的情況下，金屬位置腐蝕強度較大。在我國化工行業中，金屬設備產生腐蝕現象百分之七十以上的現象都是局部腐蝕。局部腐蝕相較于均勻腐蝕而言危害性更大。

局部腐蝕的類型主要包括以下幾方面：第一方面，點蝕現象，此現象通常產生的現象為點狀或者空穴類的小面積腐蝕，但是卻是一種高強度的腐蝕形態。產生點蝕現象的孔大小不等，但是點蝕現象很有可能造成金屬器件或者金屬設備發生穿孔現象。產生點蝕現象的情況主要發生在有保護膜的金屬上以及便面存在有鈍化膜的金屬設備器件上。第二方面，晶間腐蝕，所謂的晶間腐蝕指代的是腐蝕現象沿著合金設備的晶界區發展，但是此腐蝕現象只能通過顯微鏡才能看出，通過肉眼無法察覺此腐蝕相信愛那個，此種腐蝕現象所帶來的危害較大，會直接造成金屬設備的內部構建產生嚴重的破壞，尤其是不銹鋼等設備極易受到此類腐蝕現象的侵害[4]。第三方面，，縫隙腐蝕，產生此情況最根本的原因在于金屬器件或設備的表面存在有縫隙，進而使得金屬腐蝕的有關物質不易進行遷移，最終導致金屬器件的表面發生腐蝕現象。第四方面：沖刷腐蝕，所謂的沖刷腐蝕指代的是磨損腐蝕，由于在金屬的使用環境中，經常接觸的溶液中含有研磨作用的固體顆粒，長此以往，可以伴隨溶液的流動使得金屬器件以及設備受到破壞，最終發生腐蝕現象，這種腐蝕現象可以為局部腐蝕也可以為全面腐蝕。

2 金屬材料的腐蝕防護措施

2.1 對金屬材料進行合理選擇

想要對金屬器件以及相關設備進行有效防腐蝕措施，首先要對其材料進行合理選擇，在對金屬材料進行使用前，用該對金屬材料的使用環境以及相關腐蝕因素進行調研，根據調查結果選擇合適的金屬材料。除此之外，相關人員可以通過創設模擬相關環境，對金屬材料進行實驗研究，根據研究結果對金屬的使用情況以及材料的選擇進行總結分析。此外，在選擇金屬材料過程中，通常從金屬材料的經濟性以及耐腐蝕性選擇不同層次的合金，例如鈦合金等等。

2.2 改善金屬材料的構成

在我國現代科學技術發展迅速的情況下，制造工藝的技術水平也在不斷上升，因此，我們可以針對不同的金屬材料對其優化，在原有的金屬材料上適當添加相關元素，對金屬材料的使用性能進行提高，最終使金屬材料的耐腐蝕性提高，或者延緩金屬的腐蝕程度。例如在普通的碳鋼材料中加入鉻等元素，使其的耐腐蝕性得以增強[5]。

2.3 改善金屬使用環境

想要對金屬腐蝕情況進行有效改善，首先要對金屬的使用環境進行改善，例如，改善導致金屬發生腐蝕現象的介質濃度，以及減少腐蝕介質中的氧，控制技術環境的溫度等等，以上措施對于改善金屬腐蝕現象都有著十分明顯的改善作用，除此之外，還可以對導致金屬發生腐蝕的腐蝕介質，采取添加降低腐蝕速率的物質，例如緩蝕劑，來防止金屬腐蝕現象的發生。

3 結語

綜上所述，金屬在人們的日常生活中扮演著十分重要的角色，金屬的腐蝕防治研究也是當前我國科學技術工作者的主要研究內容。目前，隨著對金屬材料腐蝕工作的深入研究，金屬材料防腐技術與工藝已取得了一定的成效，但部分具備強抗腐蝕能力的新材料由于成本原因在推廣使用過程中受到限制，一些防腐工藝方法也面臨危害環境、工藝成本高、操作條件復雜等問題。因此，進一步開展金屬材料的腐蝕防護措施研究具仍有重要研究價值與現實意義。